車牌識別系統(tǒng)需求分析模板

1、車牌識別系統(tǒng)需求分析文檔車牌識別系統(tǒng)需求分析小組組長:*組員:*1引言 錯誤！未定義書簽。編寫目的 錯誤！未定義書簽。背景 錯誤！未定義書簽。定義 錯誤！未定義書簽。參考資料 錯誤！未定義書簽。2任務(wù)才述 錯誤！未定義書簽。目標(biāo) 錯誤！未定義書簽。用戶的特點 錯誤！未定義書簽。假定和約束 錯誤！未定義書簽。3用例分析（或數(shù)據(jù)流程分析） 錯誤！未定義書簽。系統(tǒng)Actor分析 錯誤！未定義書簽。系統(tǒng)用例描述 錯誤！未定義書簽。4動態(tài)行為模型 錯誤！未定義書簽。5系統(tǒng)流程分析 錯誤！未定義書簽。6系統(tǒng)開發(fā)及運行環(huán)境規(guī)定 錯誤！未定義書簽。7小結(jié) 錯誤！未定義書簽。編寫目的目的：文檔編寫詳細(xì)的描述了整

2、個車牌定位與識別的過程，能夠幫助使用該系統(tǒng)的人員快速了解該系統(tǒng)的用法。面向人員：需要利用車牌定位與識別系統(tǒng)進行機器學(xué)習(xí)的學(xué)生。需要用車牌系統(tǒng)去識別車牌的交通警察“車牌定位與識別系統(tǒng)”管理員背景系統(tǒng)名稱：車牌定位與識別系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)者：“車牌定位和識別系統(tǒng)”開發(fā)組。該系統(tǒng)基于版本和 Visual Studio2013 開發(fā)。依賴于定義SVM支持向量機ANN人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高斯模糊二值化灰度化Soble算子參考資料軟件工程Ian Sommerville 著程成等譯機械工業(yè)出版社軟件工程及應(yīng)用張斌、郭軍主編 東北大學(xué)出版社2任務(wù)概述目標(biāo)通過視頻圖象的檢測與識別，可以實時檢測交通違章現(xiàn)象、識別違章車輛的 車

3、牌號碼，為公安交通管理部門提供強有力的執(zhí)法證據(jù)。因此，研究交通圖象檢測與處理方法對智能交通運輸系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的推動作用。本系統(tǒng)著力對車牌的識別過程進行研究和實現(xiàn)，最終能夠識別出圖片上的車牌信息。止匕外，本系 統(tǒng)涉及到機器學(xué)習(xí)的內(nèi)容，因此可以供喜歡機器學(xué)習(xí)的學(xué)生進行學(xué)習(xí)。用戶的特點該系統(tǒng)的目標(biāo)用戶為交通警察、學(xué)生和管理人員，對于交通警察和學(xué)生來說 只需能熟練操作電腦即可，對于管理人員則需要掌握機器學(xué)習(xí)相關(guān)知識。假定和約束該系統(tǒng)在Windows系統(tǒng)下開發(fā)，但會受到經(jīng)費、壽命、社會等因素限制，預(yù) 計開發(fā)期限為1年，使用期限為5年以上3用例分析(或數(shù)據(jù)流程分析)系統(tǒng)Actor分析通過系統(tǒng)分析，我們

4、有以下三個 Actor ,包括研究生，交通警察和系統(tǒng)管理員。 (1)研究生想利用這個系統(tǒng)進行相關(guān)機器學(xué)習(xí)與計算機視覺研究的學(xué)生，他可以得到系統(tǒng)中支持向量機(SVM,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)的訓(xùn)練參數(shù)，以便他自己進行研究。 他可以得到系統(tǒng)中間輸出結(jié)果，經(jīng)過圖像處理的車牌矩形塊作為數(shù)據(jù)來源進行學(xué) 生自己的訓(xùn)練數(shù)據(jù)?？梢缘玫街虚g結(jié)果SVMR斷出來的車牌區(qū)域，作為自己研究 字符塊處理的數(shù)據(jù)來源?？梢缘玫较到y(tǒng)中間結(jié)果切割后的字符塊處理， 作為自己 訓(xùn)練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù)來源。(2)交通警察利用該系統(tǒng)進行平時交通中違規(guī)車輛車牌的自動檢測?？梢愿鶕?jù)監(jiān)視器抓拍 的圖片進行批量導(dǎo)入系統(tǒng)，得到車輛車牌號信息進行

5、存檔。也可以根據(jù)檢測效果 上傳檢測效果不好的圖片給系統(tǒng)。(3)系統(tǒng)管理員可以對系統(tǒng)中支持向量機和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行設(shè)置參數(shù)，便于得到好的訓(xùn)練效果?？梢詫Σ煌沫h(huán)境圖片進行不同的 SVMK AN電I練，以便使系統(tǒng)有更 好的魯棒性。系統(tǒng)管理員可以有權(quán)查看交通警察傳來的圖片進行重新訓(xùn)練模型用 來改善效果。系統(tǒng)用例描述列出所有用例及其用例描述：學(xué)生用例圖如圖：圖學(xué)生用例圖(1)獲取訓(xùn)練參數(shù)相關(guān)研究的學(xué)生通過該系統(tǒng)獲取訓(xùn)練參數(shù)的過程。用例說明如表所示表獲取訓(xùn)練參數(shù)用例說明用例名稱獲取訓(xùn)練參數(shù)用例描述獲取SVMf口 ANM真型訓(xùn)練參數(shù)主執(zhí)彳J者學(xué)生觸發(fā)條件學(xué)生主動使用該系統(tǒng)后置條件學(xué)生得到SVMf口 A

6、NNHI練參數(shù)基本事件流1 .進入獲取參數(shù)界面2 .點擊獲取參數(shù)選型3 .提交4 .系統(tǒng)返回SVMf口 ANNHI練參數(shù)異常事件流獲取參數(shù)數(shù)據(jù)錯誤(2)獲取可能車牌區(qū)域當(dāng)執(zhí)行完顏色定位和sobel算子定位后，利用已經(jīng)訓(xùn)練好的 SVM模型可以 得到原始圖片中的車牌區(qū)域。用例說明如表所示。表 獲取可能車牌區(qū)域用例說明用例名稱獲取可能車牌區(qū)域用例描述主執(zhí)彳J者學(xué)生觸發(fā)條件學(xué)生主動使用該系統(tǒng)后置條件得到一系列矩形區(qū)域基本事件流1 .學(xué)生進入獲取車牌區(qū)域界面2 .點擊獲取車牌區(qū)域選項3 .提交異常事件流獲取車牌區(qū)域失敗(3)獲取切割后的字符塊根據(jù)前面得到的矩形塊進行形態(tài)學(xué)處理，分割成一系列字符塊，作為學(xué)

7、生 訓(xùn)練自己神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)，用例說明如表所示。表獲取切割后的字符塊用例說明用例名稱獲取切割后的字符塊用例描述根據(jù)形態(tài)學(xué)處理，分割成一系列字符塊主執(zhí)彳J者學(xué)生觸發(fā)條件學(xué)生主動使用該系統(tǒng)后置條件基本事件流得到一系列字符塊數(shù)據(jù)1 .學(xué)生進入獲取字符塊數(shù)據(jù)界面2 .點擊獲取字符塊數(shù)據(jù)選項3 .提交異常事件獲取字符塊數(shù)據(jù)失敗(3)獲取車牌獲取SVM真型檢測出來的車牌，用例說明如表所示表獲取切割后的字符塊用例說明用例名稱獲取車牌用例描述獲取SVM真型檢測出來的車牌主執(zhí)行者學(xué)生觸發(fā)條件學(xué)生主動使用該系統(tǒng)后置條件得到一系列車牌數(shù)據(jù)基本事件流1 .學(xué)生進入獲取車牌塊界面2 .點擊獲取車牌數(shù)據(jù)選項3 .提交異常

8、事件狀取車牌數(shù)據(jù)失敗交通警察用例圖如圖:傳處理用果 良眄用片(1)識別車牌交通警察使用該系統(tǒng)進入識別車牌界面，獲取每張圖片中車牌號的具體信 息進行后續(xù)處理，用例說明如表所示。表識別車牌用例圖說明用例名稱識別車牌用例描述得到圖片中車牌的車牌號碼主執(zhí)行者交通警察觸發(fā)條件交通警察主動使用該系統(tǒng)獲取到的車牌號存入文件或數(shù)據(jù)庫后置條件基本事件流1 .交通警察進入識別車牌界面2 .選取識別車牌選項3 .提交異常事件SVME者ANM真型訓(xùn)I練出錯(2)上傳處理效果不良的圖片根據(jù)系統(tǒng)識別車牌號與實際車牌號碼進行比對，處理效果不好的圖片上傳 給系統(tǒng)，用例說明如表所示。表獲取切割后的字符塊用例說明用例名稱上傳處理

9、效果不良的圖片用例描述根據(jù)系統(tǒng)識別車牌號與實際車牌號碼進行比對，處理效果不好的圖片上傳給系統(tǒng)主執(zhí)彳J者交通警察觸發(fā)條件交通警察主動使用該系統(tǒng)后置條件上傳效果不良的圖片基本事件流1.交通警察進入上傳圖片界面2.點擊上傳圖片選項3.提交異常事件識別車牌號碼出錯管理員用例圖如圖：圖管理員用例圖(1)設(shè)置參數(shù)管理員通過設(shè)置參數(shù)，使得訓(xùn)練支持向量機和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)最優(yōu), 從而得到性能最優(yōu)的模型，用例說明如表所示。表設(shè)置參數(shù)用例圖說明用例名稱設(shè)置參數(shù)用例描述主執(zhí)行者觸發(fā)條件后置條件基本事件流異常事件設(shè)置系統(tǒng)中機器學(xué)習(xí)模型的參數(shù)管理員管理員定期更新系統(tǒng)得到更新后的識別系統(tǒng)1 .管理員進入設(shè)置參數(shù)界面2

10、.選取設(shè)置參數(shù)選項3 .提交參數(shù)設(shè)置錯誤，訓(xùn)練出錯誤的模型(2)得到圖片管理員得到交通警察上傳的圖片，用例說明如表所示。表得到圖片用例圖說明用例名稱得到圖片用例描述主執(zhí)行者觸發(fā)條件后置條件基本事件流得到交通警察上傳的圖片管理員時間觸發(fā)，管理員定期維護系統(tǒng)得到了交通警察上傳的圖片1 .管理員進入獲取圖片界面2 .選取獲取圖片選項異常事件3 .提交無上傳圖片存在(3)訓(xùn)練模型管理員通過選取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，調(diào)試最優(yōu)參數(shù)，重新訓(xùn)練模型，用例說明如表所示。表訓(xùn)練模型用例圖說明用例描述重新訓(xùn)練SVMf口 ANN真型主執(zhí)行者管理員觸發(fā)條件管理員定期更新系統(tǒng)后置條件得到更新后的系統(tǒng)版本基本事件流1 .管理員進入識別

11、訓(xùn)練模型界面2 .選取訓(xùn)練模型選項3 .提交異常事件訓(xùn)練數(shù)據(jù)錯誤，訓(xùn)練過程無法收斂。4動態(tài)行為模型(i)管理員操作時的狀態(tài)變遷圖如圖:圖 管理員操作時的狀態(tài)變遷圖(2)交通警察操作時的狀態(tài)變遷圖如圖:圖 交通警察操作時的狀態(tài)變遷圖(3)動態(tài)行為建?？傮w設(shè)計如圖:點擊測試 測試 上傳圖片顯示輸出結(jié)果開始選攆VM SVM點擊高斯篙期模糊點擊參數(shù) 得到訓(xùn)練參哪NN ann點擊灰度頻弱列化選擇顏色定位顏色定位點擊顏色嗡眶匹配結(jié)束點擊圖像切割圖像切割選揄施位S0施位選ANN習(xí)ANN習(xí)點擊be算so適算點擊二值化抗扭斜點擊抗扭斜圖行為建?？傮w設(shè)計5系統(tǒng)流程分析(1)車牌Soble定位流程圖如圖:開始圖像灰

12、度化取出可能的矩形輪廓對輪廓求外接矩形取矩形的偏斜角度丟棄矩形結(jié)束圖車牌Soble定位流程圖(2)車牌顏色定位流程圖如圖：開始對圖片進行高斯模糊顏色模板匹配得到灰度圖取出可能的矩形輪廓取矩形的偏斜角度丟棄矩形度是否過大結(jié)束圖車牌顏色定位流程圖(3)字符分割流程圖如圖:開始車牌圖片灰度化顏色判斷結(jié)束圖字符分割流程圖6系統(tǒng)開發(fā)及運行環(huán)境規(guī)定系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境如表所示，軟件開發(fā)平臺如表所示表系統(tǒng)運行硬件環(huán)境表環(huán)境配置CPUIntel(R)Core(TM) i5-4200M GHz及以上內(nèi)存4G硬盤500G操作系統(tǒng)Win 7或以上版本表軟件開發(fā)平臺表軟件說明Visual Studio 2013系統(tǒng)開發(fā)平臺opencv圖像處理函數(shù)庫本系統(tǒng)屬于核心工具，主要面向研究者、交通警察和系統(tǒng)本身的管理者。其 中研究者包過學(xué)生、老師等等研究人員，他們可以輸入照片，然后從系統(tǒng)中獲取 各部分結(jié)果，用于訓(xùn)練自己的系統(tǒng)。比如得到圖像切割和抗扭斜后的結(jié)果， 然后 用于自己研究后續(xù)的圖像分類，訓(xùn)練自己的SV/類器。而交通警察是屬于普通 的用戶，不能得到系統(tǒng)的中間結(jié)果，只能做